谷氨酸鈉對大鼠血清谷氨酸脫羧酶抗體水平及胰島細胞凋亡的影響

劉慶芝，許翠萍，孫文鵬，李文娟，薛秀娟，張 潔

(1 泰山醫學院研究生部，山東泰安 271000;2 山東省千佛山醫院;3 山東大學)

谷氨酸鈉(MSG)是谷氨酸的鈉鹽，是味精的主要成分，味精是我國居民日常飲食中不可缺少的調味劑。研究發現，MSG可誘導小鼠肥胖，在代謝綜合征過程中發揮重要作用，并可導致大鼠產生2型糖尿病癥狀［1，2］。胰島細胞凋亡和功能損傷在糖尿病的發生與發展中具有重要作用［3］。谷氨酸脫羧酶抗體(GADA)是胰島β細胞遭受免疫破壞的特異性標志，是胰島細胞損傷的預測指標。2011年2～11月，我們觀察了MSG對Wistar大鼠血清GADA水平及胰島細胞凋亡的影響，旨在為研究MSG的致糖尿病作用提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料 新生Wistar雄性大鼠40只，2周齡，體質量60～80 g，購自山東大學動物實驗中心。基礎飲食由山東大學動物實驗中心提供。MSG溶液用純度為99.9%以上的河南某牌味精配制而成。大鼠GADA Elisa試劑盒購自上海聯碩生物科技有限公司。TUNEL試劑盒購自美國Roche公司。倒置顯微鏡型號為Axiovert 25型(蔡司光學儀器國際貿易公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 分組及干預方法 40只大鼠隨機分為4組，每組10只，分別為對照組、MSG低劑量組、MSG中劑量組、MSG高劑量組。MSG低、中、高劑量組每天除給予基礎飲食外，根據體質量分別給予濃度為120、480、960 mg/kg的MSG溶液灌胃。對照組每天予清水灌胃和基礎飲食喂養。灌胃33周，對MSG低、中、高劑量組大鼠檢測血清胰島素水平，以出現高胰島素血癥判定為胰島素抵抗。

1.2.2 血清GADA濃度檢測 灌胃第33周時，對各組存活大鼠用10%水合氯醛0.35 mL/kg腹腔注射麻醉，經腹主動脈取血，離心取血清，采用Elisa法測定GADA水平。

1.2.3 胰島細胞形態學觀察 取血完畢后分離胰腺組織，用4%中性多聚甲醛固定24 h，石蠟包埋，連續切片，相鄰3張切片分別用末端脫氧核苷酸轉移酶介導dUTP缺口末端標記(TUNEL)法染色，觀察胰島細胞形態。以DAB作為顏色反應底物，以細胞核呈深棕色為陽性細胞，特異性反映凋亡的細胞。

1.2.4 胰島細胞凋亡率檢測 采用TUNEL法，于光學顯微鏡下觀察上述3張切片的陽性細胞并計數，每張切片選取5個高倍鏡視野(400×)，共15個視野，計數每個視野下陽性細胞，計算每1000個細胞的凋亡率。

1.3 統計學方法 采用SPSS13.0統計軟件，數據用表示，采用方差分析，以P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 血清GADA水平 MSG低、中、高劑量組及對照組血清 GADA水平分別為(14.55±0.57)、(19.17 ±0.82)、(22.08 ± 0.87)、(12.06 ± 0.36)ng/L;各MSG組GADA水平均高于對照組，MSG高劑量組高于MSG中、低劑量組，中劑量組高于低劑量組，P 均 ＜0.05。

2.2 胰島細胞形態學 陽性細胞為細胞核呈深棕色，正常細胞很少能夠被染色。各組結果見封三彩圖4。

2.3 胰島細胞凋亡率 MSG低、中、高劑量組及對照組胰島細胞凋亡率分別為(0.630±0.029)、(0.680 ± 0.035)、(0.700 ± 0.025)、(0.560 ±0.027)%，MSG低、中、高劑量組均明顯高于對照組，MSG高劑量組明顯高于MSG低劑量組，MSG中劑量組也明顯高于MSG低劑量組，P均＜0.05。

3 討論

MSG化學名α-氨基戊二酸一鈉，是一種鈣離子和谷氨酸根離子形成的鹽。其中谷氨酸是一種氨基酸，而鈉是一種金屬元素。MSG是生活中常用的味精調味劑的主要成分，主要的作用是增加食物的鮮味，但在高溫或堿性環境中會引起化學反應，轉變成對人體有害的物質。

谷氨酸脫羧酶(GAD)是將谷氨酸轉化成抑制性神經遞質γ氨基丁酸的限速酶，是引起糖尿病的早期自身抗原之一，主要在胰島β細胞中表達［4］。GADA是GAD抗體，其產生先于其它自身抗體的產生，其表達常提示胰島細胞已出現免疫損傷。GADA可干擾胰島素的合成和分泌，引起胰島素水平降低，血糖升高［5］。GADA是檢測胰島素抵抗初期胰島細胞損傷的標志。GADA水平越高，胰島細胞功能衰竭越嚴重。因此檢測GADA可預測糖尿病的發生。近年來，隨著對糖尿病研究的深入，GADA已作為糖尿病胰島β細胞破壞的特異性指標，其對于1型與2型糖尿病的病因診斷、鑒別診斷和治療監測有重要意義［6～8］。本研究發現，高、中、低劑量MSG喂養的大鼠在33周均出現胰島素抵抗，血清GADA水平及胰島細胞凋亡率均明顯高于對照組，且MSG高劑量組GADA的濃度也明顯高于MSG中、低劑量組，提示胰島細胞損傷與MSG有關，大鼠長期喂食MSG可導致胰島細胞受損而引起糖尿病。

細胞凋亡不僅是一種特殊的細胞死亡類型，而且具有重要的生物學意義及復雜的分子生物學機制。凋亡過程的紊亂可能與許多疾病的發生有直接或間接的關系。胰島細胞凋亡提示胰島細胞損傷，與糖尿病有一定關系。本研究發現，MSG高、中、低劑量組胰島細胞的凋亡率明顯高于對照組，提示MSG可導致胰島細胞的凋亡，可能在糖尿病發生中具有重要作用。

本研究結果提示，MSG可能是導致糖尿病發病的原因之一，加強對控制味精攝入量的教育引導十分有必要，值得引起重視與進一步研究。

［1］孫素娟，申竹芳，謝明智，等.結合亞油酸對胰島素抵抗模型MSG 小鼠的影響［J］.藥學學報，2003，38(12):904-907.

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